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随着社会的高速发展,信息科技对高性能器件的迫切需求直接推动着相关材料的发展。氮化铝是Ⅲ-Ⅴ族中具有较宽直接带隙(禁带宽度6.2eV)的半导体材料,由于其优异的物理化学性能和优良的电学及光学特性,使其在光学特别是高性能器件应用方面具有广阔的前景。我们利用射频磁控溅射和反应磁控溅射技术分别制备了氮化铝薄膜,研究了制备工艺对AlN材料性能的影响,并制备了AlN/ZnO纳米异质结研究了其性能,本论文的主要工作如下: 利用AlN靶材通过RF磁控溅射在硅片上沉积氮化铝薄膜,分别探究不同工艺参数的影响。首先探究衬底温度的影响,结果表明当衬底温度为300oC时,AlN晶体质量最好,薄膜的表面均匀致密,平均粗糙度是1.07nm。在不加衬底温度的条件下分别研究了退火温度、两步法生长方式的影响,结果表明当退火温度为600oC的时候,AlN薄膜晶粒尺寸为25nm,薄膜较为平整,平均粗糙度为2.87nm;两步法30+30min生长时,薄膜具有合适的生长速率,为6nm/min。 利用Al靶通过反应磁控溅射在硅片上沉积氮化铝薄膜,优化其生长工艺参数。首先优化溅射功率,结果表明只在300W时XRD出现微弱衍射峰;其次优化溅射压强,结果表明在0.5Pa时,薄膜最为平整,平均粗糙度在0.456nm;最后对其进行增加衬底温度和退火工艺处理,结果表明所制备薄膜的质量得到改善,溅射速率约5.63nm/min,平均粗糙度降到0.400nm。 通过化学溶液法生长氧化锌纳米棒,探究种子层生长时间,结果表明氧化锌种子层生长5min时得到的纳米棒取向最佳,直径约为50nm,长1.7μm。后将反应磁控溅射制备的30min氮化铝薄膜作为缓冲层生长氧化锌纳米棒,结果表明当溅射5min种子层防止氮化铝水解并在氮气氛围300oC退火1h时,得到结晶质量更好,光致发光强度更高的氧化锌纳米阵列。 制备AlN/ZnO异质结并对其分析,结果表明制备出的异质结具有明显整流特性,其光致发光强度急剧增强。